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    焊接應力的產生及解決方法

    文章來源:濟南馳奧機電設備有限公司 發布時間:2023-3-8

      接應力是焊接構件由于焊接而產生的應力。焊接過程中焊件中產生的內應力和焊接熱過程引起的焊件的形狀和尺寸變化。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。當焊接引起的不均勻溫度場尚未消失時,焊件中的這種應力和變形稱為瞬態焊接應力和變形;焊接溫度場消失后的應力和變形稱為殘余焊接應力和變形。在沒有外力作用的條件下,焊接應力在焊件內部是平衡的。焊接應力和變形在一定條件下會影響焊件的功能和外觀,因此是設計和制造中必須考慮的問題。

    為了消除和減小焊接殘余應力,應采取合理的焊接順序,先焊接收縮量大的焊縫。焊接時適當降低焊件的剛度,并在焊件的適當部位局部加熱,使焊縫能比較自由地收縮,以減小殘余應力。熱處理(高溫回火)是消除焊接殘余應力的常用方法。整體消除應力的熱處理效果一般比局部熱處理好。焊接殘余應力也可采用機械拉伸法(預載法)來消除或調整,例如對壓力容器可以采用水壓試驗,也可以在焊縫兩側局部加熱到200℃,造成一個溫度場,使焊縫區得到拉伸,以減小殘余應力。 隨著科技發展,近幾年開始采用超聲波技術來消除焊接應力。相比其他傳統的焊接應力消除方式,超聲波技術有很多優勢:

    1、是目前最徹底消除焊接殘余應力并產生出理想壓應力的時效方法(各種時效方法消除殘余應力 的情況如下:振動時效30~55%、熱時效40~80%、超聲波時效80~100%)。

    2、可使焊接接頭疲勞強度提高50%-120%,疲勞壽命延長5-100倍。金屬在腐蝕環境下的抗腐蝕能力提高約400%。

    3、用于消除焊接應力可完全替代熱處理、振動時效等時效方法,且處理工藝簡單,效果穩定可靠。

    4、不受工件材質、形狀、結構、鋼板厚度、重量、場地之限制,特別是在施工現場、焊接過程和焊接修復時用于消除焊接應力更顯靈活方便。

    5、可直接將焊趾處的焊接余高、凹坑、咬邊處理成圓滑的幾何過渡,從而大大降低應力集中系數。

    6、可去除焊趾處的微觀裂紋、熔渣缺陷,抑制裂紋的提前萌生。

    7、因為超聲波消除應力處理能同時改善影響焊縫疲勞性能的幾個方面的因素,如:殘余應力、微觀裂紋和缺陷、焊趾幾何形狀、表面強化等,所以是目前提高焊縫疲勞性能最有效的方法,且有事半功倍之效果。

    8、更適用于大型結構件的工地焊縫、超高超低處焊縫、焊接修復焊縫的消除應力處理。

    9、環保、節能、安全、無污染,施工現場使用更顯靈活方便。

     

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